隧道施工技术培训课件(一)

4. 吉图珲客专小盘岭1#隧道。 2014年4月2日0时40 分，吉图珲客专小盘岭1#隧道出口发生坍塌，造成掌子面
12名作业人员被困。塌体长度约18m，埋深约100米，地
质为含碳泥质板岩。经相关人员紧张救援，63小时后打通 “生命通道”，87小时后打通人工导坑，被困人员成功获 救。
5. 贵州安江高速公路两天窝隧道。 2014年8月10日 19时50分，贵州省安江高速公路两天窝隧道右线进口发 生坍塌，造成掌子面13名作业人员被困。塌体长度约25 米，埋深约43米，地质主要为强风化凝灰质板岩。经相关
因此，科学救援、快速救援、专业救援极
为关键。
（一）应急救援工作的组织 1. 安全生产实行属地管理
按照《中华人民共和国安全生产法》规定：“有关地
方人民政府和负有安全生产监督管理职责的部门的负责人 接到重大生产安全事故报告后，应立即赶到事故现场，组 织事故抢救。任何单位和个人都应支持、配合事故抢救， 并提供一切便利条件”。
发生2起， 死亡14人。
发生4起， 死亡11人。 发生4起， 死亡9人。
发生5起， 死亡35人。
未发生。 发生1起， 死亡3人。
发生8起， 死亡50人。
发生7起， 死亡31人。 发生6起， 死亡12人。
小结：
1. 随建设规模增大，隧道安全事故件数 也在增加，伤亡人数较多。近6年来发生隧 道安全事故44起，人员210人，其中145
强化支护稳定结构： 采用对口撑、斜撑等 对结构进行加固。
隧道塌方回填反压及支撑加固方式一
隧道塌方回填反压及支撑加固方式二
广大铁路桃园一号隧道加固方案
3. 快速打通“生命通道”
“生命通道”非常重要：关门塌方救援过程十分复杂， 救援时间也比较长，近几次救援情况看，一般在3~6天， 因此，快速打通“生命通道”为被困人员输送空气、食物， 进行信息传递以及心理干预都非常必要；“生命通道”能 够再次确认坍塌体长度，指导逃生通道的施工。 打通方法：首先利用洞内既有硬质风、水管对被困人
施工及周边情况：地表情况、监控量测情况等。
方法 询问塌方目击者、测量和技术人员；地表实地踏 勘；查询相关技术资料；生命通道施工情况；被困人
员信息反馈情况（“生命通道”被打通后）。
成果 形成塌方情况调查报告，并绘制塌方情况示意图。
塌方资料调查样图
2.采取 “双稳定”措施杜绝次生灾害发生
回填反压稳定塌体：严禁清方或扰动塌体，对坡脚回 填反压，回填高度宜为距拱顶5~6米，并留出操作平台 （当采用机械成孔时需考虑机械作业平台），对塌体坡 面进行必要的防护。
员进行通风，如条件成熟可进行输送食物、通话等；再次
利用套管跟进钻机在坍塌体上部打通生命通道。
关键技术及组织：
科学定位开孔位置，距隧道拱顶约1.0~2.5m，塌体一 侧（为机械施工逃生通道预留空间）通道定位准确、方 向与隧道轴线平行；“生命通道”直径应在108mm以上。 专业钻机钻进，快速打通“生命通道”应采用专业大功 率、多功能、套管跟进钻机。比如：小盘岭1#隧道采用 普通钻机钻进不成功后采用卡萨C6钻机，“生命通道”
转20小时，RPD-180CBR钻进8小时）、两天窝隧道
采用卡萨C6钻机12小时将“生命通道”打通、小盘岭
1#隧道63小时将“生命通道”打通（用时时间长主要
是先期采用普通钻机施工未成功，然后调用C6钻机）。
4. 多措并举实施“逃生通道”
多措并举实施“逃生通道”非常必要：被困人员最终要从
“逃生通道”逃生，该工作实施是救援工作中的核心工作，由 于塌方极为复杂，坍塌体中可能存在孤石、钢筋，或者坍塌体 极为松散、无自稳能力等，救援抢险的过程中随时都可能发生 意外，因此，坚持多措并举非常必要。例如：富宁隧道救援过
铁路隧道关门塌方抢险救援和预防探讨
中国铁路总公司工程管理中心
目 录
一、关门塌方案例分析
二、关门塌方抢险救援 三、关门塌方原因分析
3
四、关门塌方预防措施 五、结束语
（一）近期隧道关门塌方案例
1. 广大铁路桃园一号隧道。2014年9月15日9时30分，
广大铁路桃园一号隧道发生坍塌，造成掌子面6名作业人 员被困。塌方段长度约21米，埋深约50米，地层为泥质 粉砂岩，钙质胶结，Ⅴ 级围岩。经20小时的 努力 “生命通道”打 通，经相关人员94小 时的紧张救援，坍塌体 正面梯形导坑成功打通，
桃树坪隧道采用顶管法救援成功
：大口径水平钻机套管跟进：中铁二局昆明救援队引进一
台FS-120CZ大口径水平钻机，该钻机能够快速钻进620mm 管径的救援通道，能够实现安全、快速救援，在云桂铁路富 宁隧道抢险救援过程中进行了尝试，取得了初步成功。
设备情况：钻机外观尺寸为9.5m×3m×2.8m，主机质量 约为34吨，扭矩最大可达195kN•m，推进力最大可达
发生坍方，有人员被困 地方人民政府 按规定上报 国家铁路局 中国铁路总公司 成立救援指挥部
成立各救援小组
科学制定救援方案
反压、支撑等加固
监测评估，存 在风险即刻对 结构进行加固
进入救援实施阶段
2. 救援实施阶段
启动准备阶段
快速打通“生命通道”
多措并举实施“逃生通道”
高压风管通风
套管钻机实施
人工导坑
小 计
发生7起， 死亡9人。 发生11起， 死亡27人。 发生5起， 死亡16人。
发生4起。被困41人：38 发生1起， 人获救，3人失踪。 死亡4人。 未发生。 发生2起。被困8人，全 部获救。 发生7起， 死亡14人。 发生1起， 死亡2人。
发生1起。被困6人，其 中5人获救，1人失踪。
发生3起。被困28人，其 中8人获救，20人遇难。 发生1起。被困6人，全 部获救。
形断面上宽0.8~1m、下宽1.2m、高1.2~１.５m。
支护材料：导坑支护可采用方木或工字钢，方木规格宜 为15×15cm，工字钢宜为I18型；可采用方木密排、间 隔立方木并背后铺设3cm厚木板两种方式支护；梯形断面 方木接头应采用企口连接并用扒钉扒紧。
特殊处理：开挖中如遇孤石可采用风镐人工处理或者绕
利用中心沟
机械钻孔
通风、通讯、给 养、心理辅导
正面导坑
迂回导坑
钻机成孔
顶管成孔
被困人员逃生
进入救护总结阶段
3. 救护总结阶段
救援实施阶段
接受医疗救护
救援总结
康复出院
结 束
（三）应急救援工作实施
1. 调查Biblioteka Baidu方基本情况
目的
为科学决策救援方案（逃生通道）提供依据。
内容 被困人员情况：人员数量、所处大概位置等； 塌方情况：塌方规模、距掌子面距离等； 地质情况：地层岩性、围岩级别和地下水情况等；
被困人员成功获救。
2. 宝兰客专阳坡庄隧道。2014年8月31日13时35分，
宝兰客专阳坡庄隧道进口在拆换拱架作业过程中发生坍塌，
造成掌子面8名作业人员被困。 塌体长度约22米，隧道埋 深约110米，地质为砂质黄土夹泥岩。经相关人员紧张救
援8小时后疏通中心排水沟，被困人员成功获救。
3. 云桂铁路富宁隧道。 2014年7月14日16时15分，云 桂铁路富宁隧道处发生坍塌，造成掌子面15名作业人员被 困。塌体长度约21米，隧道埋深约160米，地层为硅质岩， 灰黑色。经相关人员紧张救援，28小时后打通“生命通 道”， 130小时后 打通人工迂回导坑， 被困人员安全获救。
救援指挥部设置：领导协调小组，负责负责抢险救援 过程中领导、组织、决策、部署和协调等相关事项；各工 作小组，负责技术、监测、救援实施、后勤保障、物资材 料供应、警戒保卫、医疗救护、新闻发布、善后安置等相
关工作。
（二）应急救援工作流程 隧道应急救援工作分三阶段：启动准备阶段、救援实 施阶段、救护总结阶段。 1. 启动准备阶段
人员紧张救援，12小时后
打通“生命通道”，140
小时后打通人工导坑，
被困人员成功获救。
（二）近六年来铁路隧道安全事故统计分析
序号
1 2 3 4 5 6
年份
2014 至9月 2013 2012 2011 2010 2009
关门塌方
掌子面 塌方
其它 （交通、爆炸等）
发生2起， 死亡2人。 发生4起， 死亡13人。 发生2起， 死亡14人。
程中，采用左侧迂回导坑和正面机械钻孔方案，均取得成功；
小盘岭1#号隧道采用正面人工导坑和气压顶方案，人工导坑 方案取得成功；两天窝隧道采用塌体正面人工导坑和左线人工 导坑方案，地面钻孔作为预备方案，最终正面导坑取得成功。
救援情况看， “逃生通道”实施主要有三种：利用隧道既有管
道、人工开挖导坑，机械施工逃生管道。 利用隧道既有管道逃生。目前在建的双线铁路隧道都设置中 心排水沟，有直径Φ 600mm圆管和沟宽60cm、深75~90cm 的盖板沟两种。实践中如果救援人员疏通中心排水沟，救援时 间最短，如宝兰客专阳坡庄隧道仅用8小时全部人员成功获救。
成功打通。
专业人员操作，钻机应由熟悉机器性能的专业人员操作。 相关配套部件要备齐。
小盘岭1#隧道采用卡萨C6钻机
富宁隧道采用RPD-180CBR钻机
富宁隧道“生命通道”方案
小结：
“生命通道”是关门塌方救援过程中最重要步骤，
设备要高效、操作人员要专业、定位要准确、实施要
快速。富宁隧道28小时将“生命通道”打通（设备调
气罐、1个风包的位置，合计30m2的空间位置；使用潜
孔锤钻头钻进除尘时 用的1000L清水； 10m2的水平场地 作为发电机或电动
断初期支护全部被破
坏时可优先选择正面 梯形断面形式，导坑 开口宜选在高位；
小盘岭1号隧道采用三角形小导坑救援成功
当坍塌体极为松散、自稳能力极差时应优先选择迂回导 坑，梯形断面，开口宜选在高位。
富宁隧道塌体正面三角形导坑
富宁隧道迂回导坑方案
两天窝隧道采用塌体正面梯形导坑取得了成功。
开挖尺寸：三角形断面一般高1.5~1.8m，宽1.5m；梯
人死亡。因此，隧道建设参建各方在管理
上应高度重视。
2. 隧道关门塌方涉险人员多、危害性大。 近6年来发生关门塌方11起，占事故总数的 25%，涉险人员89人，占事故涉险人员总 数的42%。因此，隧道建设参建各方切实 落实技术措施，预防隧道关门塌方尤为重
要。
3. 隧道关门塌方抢险救援方法得当、组 织快速，成功获救概率高。近6年发生的11 起关门塌方中，65人安全获救，占关门塌 方涉险人员总数的73%，2014年路内外共 发生关门塌方5起，救援工作均取得成功。
1455kN。
适用条件：当塌方体为砂土、黄土、粘土以及碎石土（碎 石粒径最大不超过60cm）可直接钻进，当碎石土最大粒径 超过60cm时可采用自带DTH潜孔锤套管钻进。
场地需求：钻机行进路线坡度小于15°，钻机就位场坪 基础水平坚实，空间尺寸不低于15m（长）×5m（宽）
×5.3m（高）；
风水电需求：380V、50Hz的电力，满足225KVA使用 负荷；若使用潜孔锤钻头钻进，现场需2台空压机、2个储
施工期间，施工单位应对圆管形中心排水沟及时清淤，盖板沟
及时安装盖板或用钢板临时覆盖。
利用中心水沟逃生方案图
圆管型中心排水沟
矩形盖板沟型中心排水沟
人工开挖小导坑逃生
形式选择：当能够判定一侧初期支护未被塌方破坏、 能被利用时可优先选择正面三角形断面形式，导坑开口 宜选在低位；当无法 判断初期支护是否可 能利用、或者能够判
避；如遇钢架等可氧气乙炔切割；如坍塌体松散可密排小 导管或者注双液将固结；导坑出洞时根据实际情况研究制 定可行方案；迂回导坑应加强测量，及时方向校正。
机械施工管道逃生
方式：从成孔方式来看，有逃生管顶进和大口径水平 钻机逃生管跟进两种。 选型：当坍塌体长度在10米以内且为土质时可考虑逃 生管顶进方式；当 坍塌体长度大于10 时，地质较复杂时可
2. 按事故等级明确责任主体
按照事故等级，特别重大、重大安全生产事故分别由
国务院和省、直辖市负责组织抢险救援，组建抢险救援总 指挥部，相关部门和单位参加救援；较大和一般安全生产 事故由施工企业负责组织抢险救援，或由事故所在地的地、 市政府负责组织抢险救援，相关部门和单位参加救援。
3. 现场救援组织分工
考虑大口径水平钻机
套管跟进方式。
：逃生管顶进：可采用挖掘机配合液压顶镐将逃生管顶进
坍塌体；用气压顶进机械设备将逃生管坍塌体形成逃生通道。 挖掘机配合液压顶镐顶进法边顶进边人工出碴，当坍塌体对 管道的握裹力增加，无法 继续顶进时可在顶管内再安 装一小直径钢管继续顶进，
此在兰渝铁路桃树坪隧道取
得了成功。